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住院母亲的自闭症发展风险更高

导读感染严重到足以在怀孕期间住院治疗的母亲患有自闭症的孩子的风险较高。麻省理工学院和马萨诸塞大学医学院的两项新研究为这一现象提供了更多

感染严重到足以在怀孕期间住院治疗的母亲患有自闭症的孩子的风险较高。麻省理工学院和马萨诸塞大学医学院的两项新研究为这一现象提供了更多的启示,并确定了预防这一现象的可能方法。

在对小鼠的研究中,研究人员发现,母亲消化道中细菌群的组成可以影响母体感染是否会导致后代的自闭症行为。他们还发现了产生这些行为的特定大脑变化。

“我们确定了一个非常离散的大脑区域,似乎正在调节与这种特殊神经发育障碍模型相关的所有行为,”Gloria Choi说,他是脑与认知科学的Samuel A. Goldblith职业发展助理教授,也是麻省理工学院麦戈文的成员。研究人员表示,

如果在人体研究中进一步验证,该研究结果可以提供一种降低自闭症风险的可能方法,这可能会阻碍母体肠道中某些细菌菌株的功能。

Choi和Jun Huh,曾任麻省大学医学院助理教授,现任哈佛医学院教员,是这两篇论文的高级作者,于9月13日出现在自然界。麻省理工学院博士后Yeong Shin Yim是第一作者一篇论文和麻省大学医学院的访问学者Sangdoo Kim和Hyunju Kim是另一篇论文的主要作者。

逆转症状

包括1980年至2005年在丹麦出生的所有儿童的2010年研究发现,妊娠头三个月的严重病毒感染导致自闭症的三倍风险,而妊娠中期的严重细菌感染与1.42倍相关风险增加。这些感染包括流感,病毒性胃肠炎和严重的尿路感染。

在母体炎症的小鼠模型中已经描述了类似的效果,并且在2016年的科学论文中,Choi和Huh发现一种被称为Th17细胞的免疫细胞及其效应分子称为IL-17,这是造成这种影响的原因。老鼠。然后IL-17与发育中的胎儿脑细胞上发现的受体相互作用,导致研究人员在皮质的某些部分称为“斑块”的不规则性。

在其中一篇新论文中,研究人员着手更多地了解这些斑块并确定它们是否对这些小鼠中出现的行为异常负责,其中包括重复行为和社交能力受损。

研究人员发现这些斑块最常见于被称为S1DZ的大脑部分。作为躯体感觉皮层的一部分,该区域被认为是本体感受的原因,或感知身体在太空中的位置。在这些斑块中,称为中间神经元的细胞群体表达了一种叫做小白蛋白的蛋白质。中间神经元负责控制大脑中激发和抑制的平衡,研究人员发现他们在皮质贴片中发现的变化与S1DZ中的过度兴奋有关。

当研究人员恢复该地区正常的大脑活动水平时,他们能够逆转行为异常。他们还能够通过过度刺激S1DZ中的神经元来诱导其他正常小鼠的行为。

研究人员还发现,S1DZ向另外两个大脑区域发送信息:皮质和纹状体的时间关联区域。当研究人员抑制与时间关联区域相关的神经元时,他们能够扭转社交能力缺陷。当它们抑制连接到纹状体的神经元时,它们能够停止重复行为。

微生物因子

在第二篇Nature论文中,研究人员深入研究了一些影响严重感染是否会导致自闭症的其他因素。并非所有经历严重感染的母亲最终都患有自闭症儿童,同样并非母体炎症模型中的所有小鼠都会出现行为异常。

“这表明怀孕期间的炎症只是其中一个因素。它需要与其他因素一起工作才能一路领先,“Choi说。

一个关键线索是当一些怀孕小鼠的免疫系统被刺激时,它们在一天内开始产生IL-17。“通常需要三到五天,因为IL-17是由专门的免疫细胞产生的,它们需要时间来区分,”Huh说。“我们认为这种细胞因子可能不是来自分化免疫细胞,而是来自已有的免疫细胞。”

以前在小鼠和人类中的研究已经在健康个体的肠中发现了Th17细胞群。这些有助于保护宿主免受有害微生物侵害的细胞被认为是在暴露于与上皮细胞相关的特定类型的无害细菌后产生的。

研究人员发现,只有具有一种特定类型无害细菌(称为分段丝状细菌)的小鼠的后代才有行为异常和皮质斑块。当研究人员用抗生素杀死这些细菌时,小鼠产生正常的后代。

“这些数据有力地表明,也许某些母亲偶尔携带这些类型的Th17细胞诱导细菌可能会对这种炎症引起的细菌敏感,”Huh说。

人类还可携带已知驱动Th17细胞产生的肠道细菌菌株,研究人员计划研究这些细菌的存在是否与自闭症有关。

匹兹堡大学风湿病学和临床免疫学教授Sarah Gaffen说,该研究清楚地证明了IL-17与小鼠后代中出现的神经学影响之间的联系。“很少有东西适合这样一个清晰的模型,在那里你可以识别出一个符合你预期的单个分子,”没有参与这项研究的Gaffen说。

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